DPU

看行业：

据赛迪顾问《中国DPU行业发展白皮书》对全球市场统计，预计2025年全球DPU产业市场规模将超过245.3亿美元，复合增速达51.73%，全球市场的爆发式增长阶段将出现在2023-2024年。

 

背景集需求： 

（1）25G带宽速率下，大部分数据中心所需CPU开销就达到了25%甚至更多。

 

DPU应用场景：

数据中心（计算、存储、网络是数据中心的三大核心功能）

 

DPU厂家：

名称	时间	最新产品	类型
英特尔	2022年	IPU E2000	ASIC
赛灵思	2021年	SN1022 Alveo	FPGA
英特尔	2022年	Oak Springs Canyon	FPGA
AMD	2021年	Pensando Elba	SoC
英伟达	2022年	BlueField-3	SoC
Marvell	2022年	Octeon 10	SoC
芯启源	预计2024年	NFP-7000 DPU	对标英伟达BlueField-3
中科驭数	K2为2022年	K1\K2\K3\K4四代芯片	ASIC
星云智联	2022年	NebulaX D1055AS	CPU + Linux架构
云豹智能	2021年	云霄DPU产品	DPU网卡
大禹智芯	2023年	Paratus 2.0	SoC + FPGA

 

DPU通过卸载、加速和隔离基础设施工作负载来提高数据中心的性能、效率与安全性,有效帮助释放CPU核心去运行业务应用程序。

（1）数据平面的加速和卸载 （P4 is a language for programming the data plane of network devices）

（2）控制平面的卸载，以此实现DPU的基础设施服务的全卸载和宿主机业务上的安全隔离

 

DPU基本功能包括网络、存储、安全和管理控制功能的卸载和加速。

DPU核心功能：

RDMA融合以太网（RoCE）

传输控制协议（TCP）

NVME-oF（NVMe over Fabric）

互联网安全协议（IPSec）

安全传输层协议（TLS）

深度报文检测（DPI）

OVS（Open Virtual Switch）

存储网络IO虚拟化

 

 

 

随着云计算虚拟化技术的发展，网卡的发展基本可以分为三个阶段：

1. 传统基础网卡 NIC：负责用户数据交互的网络设备，具有较少的硬件卸载能力；

2. 智能网卡 SmartNIC：具备丰富的数据平面硬件卸载能力；

3. 数据处理器 DPU：兼具智能网卡功能的同时，又可以卸载控制平面业务，实现了控制平面与数据平面的通用可编程加速。

 

MARK：

NVMe-oF 是一个统称，其中的“F”实际上包括 3 类传输方式，分别为 FC、RDMA 和TCP，其中的 RDMA 又分为 3 种类型，即前文所述的 InfiniBand RDMA、RoCE 和 iWARP。其中，RoCE 和 iWarp 方式采用了以太网作为承载网络，因此通用性较强，部署成本和维护成本较低。NVMe-oF/TCP 使用了极其成熟的 TCP 协议作为传输协议，和 TCP/IP 网络之间具有良好的互操作性，缺点是性能和 RDMA 传输方式存在一定的差距。对于性能要求不是太高的场景，可以考虑 NVMe-oF/TCP 方式。